Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μορφή πάγου που αντέχει μέχρι τους 5.000 βαθμούς Κελσίου

Οι επιστήμονες, ανακάλυψαν μια μορφή πάγου με την ονομασία «υπεριονικός πάγος», που αντέχει μέχρι και τους 5.000 βαθμούς Κελσίου.

Πρόκειται για έναν βαρύ, καυτό, μαύρο πάγο που πιθανόν υπάρχει στον εσωτερικό πυρήνα της Γης.

Πέρυσι οι ερευνητές από πανεπιστήμια των Ηνωμένων Πολιτειών και το εργαστήριο του Stanford ανακάλυψαν μια νέα φάση του υπεριονικού πάγου, με αυτήν την ανακάλυψη να βοηθάει στην κατανόηση των μαγνητικών πεδίων και των πολλαπλών πόλων του Ουρανού και του Ποσειδώνα.

Τι είναι ο υπεριονικός πάγος

Ο υπεριονικός πάγος διαφέρει κατά πολύ από τον πάγο που ξέρουμε και ίσως να είναι μια από τις πιο άφθονες πηγές νερού σε όλο το σύμπαν που μπορεί να γεμίζουν το εσωτερικό (και όχι μόνο) του Ουρανού, του Ποσειδώνα και άλλων πλανητών.

Αυτοί οι πλανήτες έχουν ακραίες πιέσεις κατά δύο φορές την ατμόσφαιρα της Γης και τόσο ζεστό εσωτερικό όσο την επιφάνεια του Ήλιου.

Σύμφωνα με την Science Alert, οι φυσικοί το 1988 είχαν πει πως πρόκειται μια δομή όπου τα άτομα οξυγόνου στον υπεριονικό πάγο είναι κλειδωμένα σε ένα συμπαγές κυβικό πλέγμα, ενώ τα ιονισμένα άτομα υδρογόνου αφήνονται χαλαρά, ρέοντας μέσα από αυτό το πλέγμα όπως τα ηλεκτρόνια μέσω των μετάλλων.

Η παραπάνω σκέψη των φυσικών επιβεβαιώθηκε από τους επιστήμονες το 2019 και όντως δίνει στον υπεριονικό πάγο τις αγώγιμες ιδιότητες του. Επίσης, αυξάνει το σημείο τήξης του έτσι ώστε το παγωμένο νερό να παραμένει στερεό σε θερμοκρασίες που δημιουργούν φουσκάλες.

Η μελέτη

Η φυσικός Arianna Gleason από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ και οι συνεργάτες της «βομβάρδισαν» λεπτές λωρίδες νερού, τοποθετημένες ανάμεσα σε δύο στρώματα διαμαντιών, με μερικά γελοία ισχυρά λέιζερ.

Με Διαδοχικά κρουστικά κύματα αύξησαν την πίεση στα 200 GPa (2 εκατομμύρια ατμόσφαιρες) και θερμοκρασίες έως περίπου 5.000 βαθμούς κελσίου υψηλότερες από τις θερμοκρασίες των πειραμάτων του 2019, αλλά σε χαμηλότερες πιέσεις.

Στη συνέχεια, η περίθλαση ακτίνων Χ αποκάλυψε την κρυσταλλική δομή του καυτού, πυκνού πάγου, παρά το γεγονός ότι οι συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας διατηρήθηκαν μόνο για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου.

Τα μοτίβα περίθλασης που προέκυψαν επιβεβαίωσαν ότι οι κρύσταλλοι πάγου ήταν στην πραγματικότητα μια νέα φάση διαφορετική από τον υπεριονικό πάγο που παρατηρήθηκε το 2019. Ο πρόσφατα ανακαλυφθείς υπεριονικός πάγος, ο Ice XIX, έχει κυβική δομή με επίκεντρο το σώμα και αυξημένη αγωγιμότητα σε σύγκριση με τον προκάτοχό του από το 2019, Ice XVIII.

Η αγωγιμότητα είναι σημαντική εδώ επειδή τα κινούμενα φορτισμένα σωματίδια δημιουργούν μαγνητικά πεδία. Αυτή είναι η βάση της θεωρίας του δυναμό , η οποία περιγράφει το πώς τα αγώγιμα υγρά, όπως ο μανδύας της Γης ή μέσα σε άλλο ουράνιο σώμα, δημιουργούν μαγνητικά πεδία.

Εάν περισσότερο από τα γιγάντια εσωτερικά πάγου σαν του Ποσειδώνα καταληφθούν από ένα στερεό χυλό και λιγότερο από ένα στροβιλιζόμενο υγρό, τότε θα άλλαζε το είδος του μαγνητικού πεδίου που παράγεται.

Και αν προς τον πυρήνα του, αυτός ο πλανήτης είχε δύο υπεριονικά στρώματα διαφορετικής αγωγιμότητας, όπως υποστηρίζουν οι επιστήμονες ότι μπορεί να περιέχει ο Ποσειδώνας, τότε το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από το εξωτερικό υγρό στρώμα θα αλληλοεπιδράσει με κάθε ένα από αυτά διαφορετικά, κάνοντας τα πράγματα ακόμα πιο περίεργα.

Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η ενισχυμένη αγωγιμότητα ενός στρώματος υπεριονικού πάγου παρόμοιου με τον Ice XIX θα προωθούσε τη δημιουργία άτονων, πολυπολικών μαγνητικών πεδίων όπως αυτά που προέρχονται από τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα.